一種燃氣灶具性能測試系統的製作方法

2023-05-09 07:07:46

專利名稱：一種燃氣灶具性能測試系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃氣灶具性能測試系統或設備。
背景技術：
對於灶具熱效率的測定，國內外一般是採用傳統的指針式壓力表、流量計、秒表， 水銀溫度計等手工操作進行測試。這種方法精度不高，而且工作強度大，效率不高，結果受人為影響較大。符合標準的灶具自動測試系統，現在國內外尚未出現，只是國內有些檢驗機構採用可伸宿機械手來實現攪拌功能。本發明的出現，填補了國內外該項產品的空白，而且測試精度達到了國內外領先水平。

發明內容
本發明的目的在於提供一種可完成燃氣灶具的熱負荷效率、溫升實驗等試驗檢測，且自動化程度高、檢測精確度高、勞動強度低、測試效率高的燃氣灶具性能測試系統。本發明的技術方案是這樣實現的一種燃氣灶具性能測試系統，其特點在於包括計算機伺服器、計算機工作站、可編程邏輯控制器、控制電路板及燃氣灶具試驗裝置，其中所述計算機伺服器為安裝有計算機作業系統與資料庫軟體系統的高性能計算機， 該計算機用於存儲燃氣灶具的各項實驗數據；所述計算機工作站為安裝有計算機作業系統與燃氣灶具性能測試軟體系統的計算機，該計算機為用戶提供操作界面，計算機中的燃氣灶具性能測試軟體系統可與可編程邏輯控制器進行通訊、以及通過計算機網絡與計算機伺服器聯網，以實時地將測試到的燃氣灶具各項性能數據保存到計算機伺服器的資料庫軟體系統中；所述可編程邏輯控制器通過電纜線分別與計算機工作站、控制電路板相電連接， 所述控制電路板通過電纜線與燃氣灶具試驗裝置上的電氣接線端相電連接；所述可編程邏輯控制器通過控制電路板對燃氣灶具試驗裝置實現自動控制，同是將從燃氣灶具試驗裝置採集到實驗數據反饋回給計算機工作站的燃氣灶具性能測試軟體系統，由燃氣灶具性能測試軟體系統對反饋回的數據進行處理和分析，實現燃氣灶具的性能測試；所述燃氣灶具試驗裝置包括測試臺、圍板、自動攪拌機構、攪拌器、煮鍋及燃氣管道機構，其中所述測試臺的臺面板中設有若干個熱電阻傳感器，各個熱電阻傳感器分別均勻地排布嵌裝於整個臺面板中；所述圍板安裝於測試臺上，在圍板中也設有若干個熱電阻傳感器，各熱電阻傳感器分別均勻地排布嵌裝於整個圍板中；且安裝在測試臺、圍板中各個熱電阻傳感器分別通過電纜線與控制電路板相電連接；所述自動攪拌機構包括支撐架、頂架、氣缸、氣缸固定架、螺杆、電機及螺母套，其中所述支撐架安裝於測試臺上，所述螺杆豎向安裝於支撐架中，所述螺母套套裝螺杆上，所述電機安裝於測試臺的底部，且電機的電機軸與螺杆的底端相傳動連接；所述頂架通過其一端與螺母套相固定連接而實現頂架在電機驅動下沿螺杆上、下移動調節運動；在頂架上還設有導槽，所述氣缸固定架可沿導槽來回調節地吊裝於頂架下方；所述氣缸安裝於氣缸固定架上，該氣缸的推桿上還設有連接部件；所述煮鍋由鍋體與鍋蓋構成，所述攪拌器由帶若干個穿孔的攪拌板及豎杆構成， 該攪拌器安裝於鍋體中，且其豎杆穿過鍋蓋上設有的通孔，並與氣缸推桿上的連接部件相連接；所述燃氣管道機構包括燃氣總閥、調壓器、燃氣壓力計、燃氣流量計、燃氣溫度計、 燃氣分支閥、灶前燃氣壓力計、手動開關閥、放氣閥及管道，其中燃氣總閥的輸入端通過管道與燃氣提供源相連接，且在燃氣總閥輸入端的管道上還串接有手動開關閥，在燃氣總閥的輸出端通過管道分別依序串接有調壓器、燃氣壓力計、燃氣流量計、燃氣溫度計、手動開關閥、燃氣分支閥、灶前燃氣壓力計及手動開關閥；在燃氣壓力計、灶前燃氣壓力計上還分別設有放氣端，該放氣端上連接有放氣閥；所述燃氣總閥、調壓器、燃氣壓力計、燃氣流量計、燃氣溫度計、燃氣分支閥、灶前燃氣壓力計、放氣閥的電連接端分別通過電纜線與控制電路板相電連接。本發明由於採用前面所述技術方案，使其能夠獲得如下技術效果(1)由於採用獨特設計的自動攪拌機構、煮鍋、攪拌器結構，使得在測試燃氣灶具的熱負荷效率時，通過自動攪拌機構驅動安置於煮鍋中的攪拌器，使攪拌器不斷地對煮鍋中的測試水進行攪拌，使煮鍋中水溫均勻，進而精確得出被測試的燃氣灶具煮沸騰(100攝氏度)一定量的水，需要耗用多少量的燃氣，而該燃氣用量則由燃氣管道機構上的各個儀器統計得出，將這些監測數據反饋到計算機中，由計算機的燃氣灶具性能測試軟體系統自動計算得到該燃氣灶具的熱負荷效率。本發明與現有技術相比，具有自動化程度高、檢測精確度高、勞動強度低、測試效率高等優點，而現有技術的測試裝置，大都是採用人工手動攪拌的方式，勞動強度高、效率低，而且測試過程中，容易受到人為因素的影響，進而影響到測試的精確度。(2)由於採用鑲嵌有若干個熱電阻傳感器的測試臺與圍板構成的測試平臺結構， 使得在測試的燃氣灶具的溫升時，通過測試臺板、圍板上的多達1500多個熱電阻傳感器測溫點，並將各點測得的溫度數據反饋給計算機，由計算機進行處理和分析，得到被測試燃氣灶具的溫升指標值。並且，由於採用熱電阻傳感器作為測溫元件，具有檢測精確度高、使用壽命長的特點。而以往的溫度測量儀器一般只有500多個測溫點，檢測精度低，且造價較高，使用壽命短。(3)本發明對燃氣灶具的測試過程，基本上是全自動化的測試，可以多個樣品、多個測試線程同時運行，檢驗人員只須手動換鍋加水即可，一個檢驗人員可以同時對3個或4 個樣品進行測試，將測試效率提高到2至3倍，具有檢測效率高的優點。而傳統的燃氣灶具測試設備或裝置，在整個測試過程中，尤其是在做熱負荷效率及溫升測試時，檢驗人員大部分時間都在等待，極為浪費時間，檢測效率極低。(4)本發明通過計算機和可編程控制器對測試參數進行採集及控制，計算機系統作為控制和記錄的核心，通過友好、靈活的人機操作界面，整個測試過程都是由計算機進行監控和自動完成，並全程記錄測試的數據，極大地減少了人為因素引入的誤差，很大程度地確保了測試結果的科學、精確。並且，通過計算機伺服器的大型資料庫進行原始記錄存儲，方便查詢管理，自動生成檢測報告。下面結合附圖對本發明作進一步的說明


圖1為本發明的原理方框圖。圖2為本發明的燃氣灶具試驗裝置的部分部件的正面結構示意圖。圖3為本發明的燃氣灶具試驗裝置的部分部件的俯視方向結構示意圖。圖4為本發明的煮鍋、攪拌器的剖視結構示意圖。圖5為本發明的燃氣管道機構的連接組成示意圖。圖6為本發明的燃氣灶具性能測試軟體界面的參考截圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發明所述的一種燃氣灶具性能測試系統，其包括計算機伺服器1、 計算機工作站2、可編程邏輯控制器3、控制電路板4及燃氣灶具試驗裝置5，其中所述計算機伺服器1為安裝有計算機作業系統與資料庫軟體系統的高性能計算機，該計算機用於存儲燃氣灶具的各項實驗數據。當然也可以用於日後的查詢管理，和自動生成檢測報告。所述計算機工作站2為安裝有計算機作業系統與燃氣灶具性能測試軟體系統的計算機，該計算機為用戶提供操作界面，計算機中的燃氣灶具性能測試軟體系統可與可編程邏輯控制器3進行通訊、以及通過計算機網絡與計算機伺服器1聯網，以實時地將測試到的燃氣灶具各項性能數據保存到計算機伺服器1的資料庫軟體系統中。所謂的計算機工作站就是一臺或一套性能較為一般的計算機設備，該計算機設備安裝有計算機作業系統，如 WINDOWS作業系統，或者LINUX作業系統。以及安裝有預先根據測試需要編寫好的燃氣灶具測試軟體。該計算機設備通過與可編程邏輯控制器3相連接通信，進而實現燃氣灶具測試軟體自動控制和完成對燃氣灶具的整個測試工作。所述可編程邏輯控制器(PLC) 3通過電纜線分別與計算機工作站2、控制電路板4 相電連接，所述控制電路板4通過電纜線與燃氣灶具試驗裝置5上的電氣接線端相電連接； 所述可編程邏輯控制器3通過控制電路板4對燃氣灶具試驗裝置5實現自動控制，同是將從燃氣灶具試驗裝置5採集到實驗數據反饋回給計算機工作站2的燃氣灶具性能測試軟體系統，由燃氣灶具性能測試軟體系統對反饋回的數據進行處理和分析，實現燃氣灶具的性能測試。由於，可編程邏輯控制器(PLC)、控制電路板4、計算機設備等，都是從市面上直接購買得到，然後，通過自行編寫入或者委託外面的數控服務公司編寫入相應的測試控制軟體即可。而由這些器件構成的自動化控制裝置，是目前各種自動化控制行業貫用的手段，屬於對現有技術的加以利用。因此，本發明對於這部分部件的具體實現過程中，不作詳細描述。此外，由於軟體部分實現的手段較多，大多情況會因為採用不同的編程工具，而有不同的實現手段。故此，對於具體的軟體實現部分，不作詳細描述，交由本領域技術人員在具體實施時，根據所需的測量標準進行編程實現。本發明僅請求保護具體的結構方案，對於具體的測量方法不要求保護。而圖6所示方案，僅是本發明在具體實施時，所展示出的其中一個示例。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，所述燃氣灶具試驗裝置5包括測試臺51、圍板52、自動攪拌機構53、攪拌器M、煮鍋55及燃氣管道機構56，其中所述測試臺51的臺面板中設有若干個熱電阻傳感器6，各個熱電阻傳感器6分別均勻地排布嵌裝於整個臺面板中；所述圍板52安裝於測試臺51上，在圍板52中也設有若干個熱電阻傳感器6，各熱電阻傳感器6分別均勻地排布嵌裝於整個圍板52中；所述圍板如圖3所示，有後圍板和左圍板，後圍板與左圍板如同一個字母「L」型的構造圍在測試臺，形成半包圍的結構，以準確探測和計算機出放在測試臺的燃氣灶具的溫升指標值。所述安裝在測試臺51、圍板52中各個熱電阻傳感器6 分別通過電纜線與控制電路板4相電連接。如圖2與圖3中右側部所示，所述自動攪拌機構53包括支撐架531、頂架532、氣缸 533、氣缸固定架534、螺杆535、電機536及螺母套537，其中所述支撐架531安裝於測試臺 51上，所述螺杆535豎向安裝於支撐架531中，所述螺母套537套裝螺杆535上，所述電機 536安裝於測試臺51的底部，且電機536的電機軸與螺杆535的底端相傳動連接；所述頂架532通過其一端與螺母套537相固定連接而實現頂架532在電機536驅動下沿螺杆535 上、下移動調節運動；在頂架532上還設有導槽538，所述氣缸固定架534可沿導槽538來回調節地吊裝於頂架532下方；所述氣缸533安裝於氣缸固定架534上，該氣缸553的推桿上還設有連接部件539。如圖4所示，所述煮鍋55由鍋體551與鍋蓋552構成，所述攪拌器M由帶若干個穿孔的攪拌板541及豎杆542構成，該攪拌器M安裝於鍋體551中，且其豎杆542穿過鍋蓋552上設有的通孔，並與氣缸533推桿上的連接部件539相連接，以在氣缸533推動下， 該攪拌器M作上、下運動，將煮鍋陽中的水溫攪拌均勻。如圖5所示，所述燃氣管道機構56包括燃氣總閥561、調壓器562、燃氣壓力計 563、燃氣流量計564、燃氣溫度計565、燃氣分支閥566、灶前燃氣壓力計567、手動開關閥 568、放氣閥569及管道560，其中燃氣總閥561的輸入端通過管道560與燃氣提供源相連接，且在燃氣總閥561輸入端的管道560上還串接有手動開關閥568，在燃氣總閥561的輸出端通過管道560分別依序串接有調壓器562、燃氣壓力計563、燃氣流量計564、燃氣溫度計565、手動開關閥568、燃氣分支閥566、灶前燃氣壓力計567及手動開關閥568 ；在燃氣壓力計563、灶前燃氣壓力計567上還分別設有放氣端，該放氣端上連接有放氣閥569 ；所述燃氣總閥561、調壓器562、燃氣壓力計563、燃氣流量計564、燃氣溫度計565、燃氣分支閥 566、灶前燃氣壓力計567、放氣閥569的電連接端分別通過電纜線與控制電路板4相電連接。所述放氣閥569、燃氣分支閥566、燃氣總閥561均為電磁閥門。在管路中設計有手動開關閥568，主要方便檢修各段管路。調壓器562為電動調壓閥門器件，以實現在計算機控制下，自動按需調節各段管路的燃氣氣壓。所述燃氣壓力計563、灶前燃氣壓力計567均為壓力傳感器，分別測試流量計內燃氣壓力及灶前燃氣壓力。所述燃氣溫度計565為燃氣溫度計為鉬電阻溫度傳感器，測量流量計內燃氣溫度。所述放氣閥569用於實驗前的燃氣壓力計563的零點校準。所述燃氣流量計564為溼式氣體流量計，可通過脈衝採集流量信號。 通過這套管路系統，可以精確地監測燃氣的供氣氣壓、燃氣溫度、燃氣用量等。此外，如圖5 所示，根據測試效率設計需要，可以在燃氣總閥561接多條相同的管道支路，以使每條管道支路負責一個燃氣灶具測試。
另外，本發明還包括至少一個用於測量煮鍋55中水溫的溫度測量儀(該溫度測量儀在圖中未表示出)，該溫度測量儀通過電纜線與控制電路板4相電連接。該溫度測量儀屬於一個活動式測量器件，當煮鍋55放在燃氣灶具上時，再將該溫度測量放入煮鍋55中。一般將溫度測量儀預先安裝在自動攪拌機構53上設有的另一個氣缸533(即圖2左邊那個) 上，由於計算機統一自動控制該溫度測量儀伸入煮鍋陽中進行測溫。本發明對一個燃氣灶具的測試過程大致如下首先接通整個測試系統的工作電源，啟動計算機工作站2，接著，將被測試的燃氣灶具放置於測試臺51中，將燃氣灶具的燃氣埠通過軟管與燃氣管道機構56的手動開關閥568相連接，即圖5中最右端的手動開關閥568。將煮鍋55架在燃氣灶具上，往煮鍋55 中添入一定量的常溫水，將攪拌器M放入煮鍋55中，並將攪拌器M與氣缸533推桿上的連接部件539相連接好。一切就緒後，運行計算機工作站2中的燃氣灶具測試軟體，界面如圖6所示，根據測試需要選擇所需的功能選項，如「熱負荷效率」、或者「溫升實驗」等。接著， 燃氣灶具點著火即可，之後的整個測試過程，由系統自動完成，並輸出相應測試報告。測試完成後，自動切斷燃氣，關閉燃氣灶具的火。
權利要求
1. 一種燃氣灶具性能測試系統，其特徵在於包括計算機伺服器(1)、計算機工作站 O)、可編程邏輯控制器(3)、控制電路板(4)及燃氣灶具試驗裝置(5)，其中所述計算機伺服器(1)為安裝有計算機作業系統與資料庫軟體系統的高性能計算機， 該計算機用於存儲燃氣灶具的各項實驗數據；所述計算機工作站O)為安裝有計算機作業系統與燃氣灶具性能測試軟體系統的計算機，該計算機為用戶提供操作界面，計算機中的燃氣灶具性能測試軟體系統可與可編程邏輯控制器C3)進行通訊、以及通過計算機網絡與計算機伺服器(1)聯網，以實時地將測試到的燃氣灶具各項性能數據保存到計算機伺服器(1)的資料庫軟體系統中；所述可編程邏輯控制器( 通過電纜線分別與計算機工作站( 、控制電路板(4)相電連接，所述控制電路板(4)通過電纜線與燃氣灶具試驗裝置( 上的電氣接線端相電連接； 所述可編程邏輯控制器C3)通過控制電路板(4)對燃氣灶具試驗裝置( 實現自動控制， 同是將從燃氣灶具試驗裝置( 採集到實驗數據反饋回給計算機工作站( 的燃氣灶具性能測試軟體系統，由燃氣灶具性能測試軟體系統對反饋回的數據進行處理和分析，實現燃氣灶具的性能測試；所述燃氣灶具試驗裝置( 包括測試臺(51)、圍板(5 、自動攪拌機構(53)、攪拌器 (M)、煮鍋(5 及燃氣管道機構(56)，其中所述測試臺(51)的臺面板中設有若干個熱電阻傳感器(6)，各個熱電阻傳感器(6)分別均勻地排布嵌裝於整個臺面板中；所述圍板(52) 安裝於測試臺(51)上，在圍板(52)中也設有若干個熱電阻傳感器(6)，各熱電阻傳感器 (6)分別均勻地排布嵌裝於整個圍板(52)中；且安裝在測試臺(51)、圍板(52)中各個熱電阻傳感器(6)分別通過電纜線與控制電路板(4)相電連接；所述自動攪拌機構(5 包括支撐架(531)、頂架(532)、氣缸(533)、氣缸固定架 (534)、螺杆(535)、電機(536)及螺母套(537)，其中所述支撐架(531)安裝於測試臺(51) 上，所述螺杆(53 豎向安裝於支撐架(531)中，所述螺母套(537)套裝螺杆(53 上，所述電機(536)安裝於測試臺(51)的底部，且電機(536)的電機軸與螺杆(535)的底端相傳動連接；所述頂架(53 通過其一端與螺母套(537)相固定連接而實現頂架(53 在電機 (536)驅動下沿螺杆(53 上、下移動調節運動；在頂架(53 上還設有導槽(538)，所述氣缸固定架(534)可沿導槽(538)來回調節地吊裝於頂架(53 下方；所述氣缸(53 安裝於氣缸固定架(534)上，該氣缸(553)的推桿上還設有連接部件(539)；所述煮鍋(55)由鍋體(551)與鍋蓋(552)構成，所述攪拌器(54)由帶若干個穿孔的攪拌板641)及豎杆642)構成，該攪拌器(54)安裝於鍋體(551)中，且其豎杆(542)穿過鍋蓋(55 上設有的通孔，並與氣缸(53 推桿上的連接部件(539)相連接；所述燃氣管道機構(56)包括燃氣總閥(561)、調壓器(562)、燃氣壓力計(563)、燃氣流量計(564)、燃氣溫度計(565)、燃氣分支閥(566)、灶前燃氣壓力計(567)、手動開關閥 (568)、放氣閥(569)及管道(560)，其中燃氣總閥(561)的輸入端通過管道(560)與燃氣提供源相連接，且在燃氣總閥(561)輸入端的管道(560)上還串接有手動開關閥(568)，在燃氣總閥(561)的輸出端通過管道(560)分別依序串接有調壓器(562)、燃氣壓力計(563)、 燃氣流量計(564)、燃氣溫度計(565)、手動開關閥(568)、燃氣分支閥(566)、灶前燃氣壓力計(567)及手動開關閥(568)；在燃氣壓力計(563)、灶前燃氣壓力計(567)上還分別設有放氣端，該放氣端上連接有放氣閥(569)；所述燃氣總閥(561)、調壓器(562)、燃氣壓力計CN 102539184 A(563)、燃氣流量計(564)、燃氣溫度計(56 、燃氣分支閥(566)、灶前燃氣壓力計(567)、放氣閥(569)的電連接端分別通過電纜線與控制電路板(4)相電連接。
全文摘要
本發明涉及一種燃氣灶具性能測試系統，其特點在於由計算機伺服器、計算機工作站、可編程邏輯控制器、控制電路板及燃氣灶具試驗裝置等構成。本發明與現有技術相比，具有自動化程度高、檢測精確度高、勞動強度低、測試效率高等優點，而現有技術的測試裝置，大都是採用人工手動攪拌的方式，勞動強度高、效率低，而且測試過程中，容易受到人為因素的影響，進而影響到測試的精確度。
文檔編號G01M99/00GK102539184SQ20111044314
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者姚克農, 張師林, 戴書生, 楊曦, 林力, 黃樺 申請人:姚克農, 楊曦, 林力